Wasserkreislauf

Der Wasserkreislauf – prinzipiell ausreichend, aber in der Verteilung unausgewogen

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Alles Leben unseres Blauen Planeten entstand aus dem Wasser. Auch wir selbst bestehen – je nach Alter und Geschlecht – zu 60 bis 80 Prozent aus Wasser und rund 71 Prozent der Oberfläche unseres Blauen Planeten ist von Wasser bedeckt.

d3-1-2-18957737-wuerfel-gr1Wasser ist die Grundlage unseres Lebens. Ohne Wasser können wir nur circa drei bis vier Tage überleben. Doch es muss Süßwasser sein und über 97 Prozent des Wassers auf der Erde ist Salz­wasser. Und von den restlichen knapp drei Prozent des Süßwassers stehen nur rund 25 Prozent als leichtzugängliches Trinkwasser zur Verfügung, das sind an der Gesamtwasser­menge auf der Erde gemessen nur 0,0001 Prozent. Die restlichen rund 75 Prozent der Süß­wasser­ressourcen sind „im ewigen Eis“ gebunden.

Das mag auf den ersten Blick wenig erscheinen, ist aber prinzipiell ausreichend, denn das Wasser befindet sich in einem ständigen Kreislauf und erneuert sich regelmäßig. Wobei Nieder­schlags­mengen und Verdunstung sich grundsätzlich die Waage halten. Allerdings nur, wenn man die Durchschnittswerte betrachtet. Saisonal und regional gibt es dagegen erhebliche Unterschiede, die zu großen Ungleichgewichten führen.

Wie aus Salzwasser Süßwasser wird

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Die Anfänge des Wasserkreislaufs auf der Erde liegen etwa 4,2 Milliarden Jahre zurück. Damals hatte sich die Erde soweit abgekühlt, dass Wasser in flüssiger Form existieren und sich aus Niederschlägen der erste Urozean bildete konnte. Das Wasser wusch mit der Zeit Mineralien aus den Gesteinen. Darüber hinaus reicherten Vulkanausbrüche und Sand aus den Wüsten das Wasser immer weiter mit Mineralsalzen an und über Jahrmilliarden entstand nach und nach der Salzgehalt in den Meeren, der heute zwischen 3,3 und 3,7 Prozent liegt.

d3-1-3-xart-11840978Seither sind die größten Wasserspeicher unseres Planeten die Ozeane. Sie fassen rund 1,37 Milliarden kmm³ Wasser, bedecken rund 361 Millionen kmm² der Erdoberfläche und bestehen aus Salzwasser, das durch Sonneneinstrahlung teilweise verdunstet. Das meiste über den Meeren – je größer die Wasserfläche und je höher die Temperatur, desto stärker die Verdunstung – ein geringerer Teil aber auch über dem Festland. Während der Verdunstung wechselt das bis dahin flüssige Salzwasser in einen gasförmigen Aggregatzustand und wird zu Süßwasser, da das Salz unter den gegebenen Umständen nicht mitverdunstet.

d3-1-3-xart-17305407Das Wasser steigt nun als Wasserdampf in die Atmosphäre auf. Da die oberen Schichten der Atmosphäre kälter sind, kühlt sich der aufsteigende Wasserdampf bis zum sogenannten Taupunkt ab. Durch Kondensation entstehen kleine Wassertropfen, die sich zu Wolken zusammenballen. Weil kalte Luft weniger Feuchtigkeit speichern kann als warme, kommt es zu Niederschlägen, wenn die Wolken zu schwer werden. Der ursprüngliche Wasserdampf fällt – je nach Temperatur – nun als Regen, Schnee oder Hagel wieder auf die Erdoberfläche zurück. Dabei gehen rund 80 Prozent der Niederschläge über dem Meer nieder, womit der Kreislauf aufs Neue beginnt.

d3-3-1-3-xartg-dt_20593454Mit den globalen Luftströmen, deren treibende Kraft die unterschiedliche Intensität der Sonneneinstrahlung rund um den Erdball ist – am Äquator herrscht ein Energieüberschuss, an den Polen hingegen ein Energiemangel – bewegen sich Teile der Wolken, die sich über dem Meer bilden, in Richtung Festland. Fallen die Niederschläge aufs Festland, werden sie teilweise von Pflanzen absorbiert oder verdunsten.

Wie unsere Grundwasserreservoirs entstehen

Der Rest versickert im Boden und sammelt sich dort an wasserundurchlässigen Bodenschichten, um unterirdische Grundwasserreservoirs zu bilden. Beim Versickern wirken die verschiedenen Erdschichten wie ein Filter, der das Wasser reinigt. Ein Teil des Sickerwassers bahnt sich unterirdisch einen Weg in Bäche und Flüsse, um von dort wieder zurück in die Ozeane zu fließen, genauso oberflächlich abgeführtes Regenwasser oder Schnee. In kalten Regionen – wie Polargebiete oder Hochgebirge – bleibt ein Teil der Niederschläge als Eis in fester Form gespeichert, bis dieses als Schmelzwasser ebenfalls über Bäche und Flüsse zurück in die Ozeane gelangt und erneut Teil des ständigen Wasserkreislaufs wird.

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d3-1-3-xart-32502945Egal in welchem Aggregatzustand – gasförmig, flüssig oder gefroren – von der Wassermenge, die den Kreislauf des Lebens in Gang hält, geht dabei nichts verloren, außer es kommt zu Supergaus, wie beispielsweise große Meteoriteneinschläge. Ansonsten bleibt die Wassermenge weltweit nahezu konstant, die in einem beständigen Kreislauf für frisches Trinkwasser sorgt.

Während global gesehen die Bilanz zwischen Verdunstung und Niederschlägen also ausgeglichen ist, kommt es jedoch regional und saisonal zu erheblichen Unterschieden. Während das Wasserdargebot, d.h. die Menge an nutzbarem Trinkwasser, in Deutschland beispielsweise pro Jahr 188 Mrd. m³ beträgt, liegt das Wasserdargebot in über 80 Ländern unter 500 m³/a. Am stärksten von der Wasserknappheit sind Afrika und Asien betroffen. Und diese ungleiche Wasserverteilung kann sich in Zukunft aufgrund des fortschreitenden Klimawandels noch verstärken. Die Wissenschaft hat zahlreiche Szenarien entworfen, die alle darauf hindeuten, dass die Wasserversorgung weltweit vor neue Herausforderungen steht. Auch bei uns in Europa. Auch bei uns im Land.

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